江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《分布式系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《分布式系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、當(dāng)設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方案時(shí)，以下哪個(gè)因素對于數(shù)據(jù)的可靠性影響最大？（）A.數(shù)據(jù)的備份策略B.數(shù)據(jù)的加密方式C.存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的硬件性能D.數(shù)據(jù)的分片方式2、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的負(fù)載均衡，需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)的分布和任務(wù)的分配。以下關(guān)于負(fù)載均衡策略的選擇，哪一種是最需要考慮系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的？（）A.基于輪詢的負(fù)載均衡B.基于權(quán)重的負(fù)載均衡C.基于資源使用情況的負(fù)載均衡D.基于隨機(jī)的負(fù)載均衡3、分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于分布式事務(wù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.分布式事務(wù)需要協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作B.兩階段提交協(xié)議可以保證分布式事務(wù)的原子性C.分布式事務(wù)的性能通常優(yōu)于集中式事務(wù)D.分布式事務(wù)可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致失敗4、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)隔離級別對于并發(fā)控制和數(shù)據(jù)一致性有著重要影響。假設(shè)一個(gè)在線訂票系統(tǒng)支持讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化四種隔離級別。在高并發(fā)的情況下，以下哪種隔離級別能夠在保證數(shù)據(jù)一致性的同時(shí)，最大程度地提高系統(tǒng)的并發(fā)性能？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復(fù)讀D.串行化5、在分布式數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)管理中，以下關(guān)于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的特點(diǎn)，描述不準(zhǔn)確的是（）A.具有高擴(kuò)展性B.數(shù)據(jù)一致性容易維護(hù)C.能應(yīng)對大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求D.硬件故障的影響范圍較大6、在分布式數(shù)據(jù)庫中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分區(qū)容錯(cuò)性，以下哪種技術(shù)經(jīng)常被采用？（）A.副本機(jī)制B.數(shù)據(jù)壓縮C.數(shù)據(jù)加密D.數(shù)據(jù)歸檔7、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的一致性級別會(huì)影響系統(tǒng)的性能和可用性。假設(shè)存在一個(gè)金融交易系統(tǒng)，要求數(shù)據(jù)具有強(qiáng)一致性，而另一個(gè)社交媒體系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)的一致性要求相對較低。以下關(guān)于這兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性處理的描述，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.金融交易系統(tǒng)應(yīng)始終采用強(qiáng)一致性，確保每一筆交易的結(jié)果立即在所有節(jié)點(diǎn)上可見，哪怕會(huì)犧牲一定的性能B.社交媒體系統(tǒng)可以采用最終一致性，允許用戶在短時(shí)間內(nèi)看到不一致的數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.金融交易系統(tǒng)在非關(guān)鍵業(yè)務(wù)場景下可以適當(dāng)降低一致性要求，以提高性能；社交媒體系統(tǒng)在某些重要數(shù)據(jù)上應(yīng)采用強(qiáng)一致性D.對于金融交易系統(tǒng)和社交媒體系統(tǒng)，都應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整一致性級別，以平衡性能和一致性8、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性和可用性，采用了多主復(fù)制的架構(gòu)。以下關(guān)于多主復(fù)制可能帶來的問題，哪一項(xiàng)是需要特別關(guān)注的？（）A.數(shù)據(jù)沖突的解決，因?yàn)槎鄠€(gè)主節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)對相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改B.復(fù)制延遲，導(dǎo)致不同主節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)不一致C.主節(jié)點(diǎn)的選舉和切換，以確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行D.以上都是多主復(fù)制架構(gòu)中需要特別關(guān)注的問題9、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)之間的通信是不可避免的。假設(shè)一個(gè)分布式科研數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)之間需要頻繁交換數(shù)據(jù)和協(xié)調(diào)操作。以下關(guān)于節(jié)點(diǎn)通信的描述，不正確的是：（）A.節(jié)點(diǎn)之間的通信可以通過消息傳遞、遠(yuǎn)程過程調(diào)用等方式實(shí)現(xiàn)，不同的方式具有不同的性能和適用場景B.為了提高通信效率，可以對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和序列化，減少數(shù)據(jù)量和傳輸時(shí)間C.通信延遲和帶寬限制是影響節(jié)點(diǎn)通信性能的重要因素，需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化中加以考慮D.節(jié)點(diǎn)通信是完全可靠的，不會(huì)出現(xiàn)消息丟失或錯(cuò)誤的情況，因此不需要進(jìn)行任何錯(cuò)誤處理和重傳機(jī)制10、在分布式數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)需要進(jìn)行跨節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)操作時(shí)，以下哪種方法可以提高性能？（）A.提前在各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理B.減少關(guān)聯(lián)條件C.避免跨節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)D.以上都是11、對于一個(gè)需要支持復(fù)雜數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)查詢的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以下哪種存儲(chǔ)引擎和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合能夠提供最優(yōu)的性能？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)引擎搭配索引表B.列式存儲(chǔ)引擎搭配數(shù)據(jù)倉庫C.NoSQL存儲(chǔ)引擎搭配文檔數(shù)據(jù)庫D.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫搭配哈希表12、在一個(gè)跨地域的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，不同地域的數(shù)據(jù)中心之間存在較大的網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)傳輸成本。為了提高查詢性能，以下哪種方法是不太可取的？（）A.在每個(gè)地域的數(shù)據(jù)中心都保存完整的數(shù)據(jù)副本B.盡量減少跨地域的數(shù)據(jù)查詢和傳輸C.對數(shù)據(jù)進(jìn)行更精細(xì)的分區(qū)，使查詢能夠在本地完成D.采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來減少數(shù)據(jù)傳輸量13、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，從舊的架構(gòu)遷移到新的架構(gòu)。以下哪個(gè)步驟是最為關(guān)鍵的？（）A.數(shù)據(jù)的備份和導(dǎo)出B.新架構(gòu)的測試和驗(yàn)證C.遷移過程中的數(shù)據(jù)一致性校驗(yàn)D.以上都是14、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加密，以下哪種加密算法在安全性和性能之間取得較好的平衡？（）A.AESB.RSAC.DESD.3DES15、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布算法對系統(tǒng)性能有重要影響。以下關(guān)于一致性哈希算法的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.能較好地應(yīng)對節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入和退出B.保證數(shù)據(jù)均勻分布C.實(shí)現(xiàn)簡單，性能高效D.不需要重新分布所有數(shù)據(jù)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式事務(wù)的并發(fā)度控制和資源分配策略，分析如何平衡并發(fā)性能和資源利用。2、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式聚合操作，如SUM、AVG等，優(yōu)化聚合計(jì)算的性能。3、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)遷移的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，分析如何降低數(shù)據(jù)遷移過程中的網(wǎng)絡(luò)開銷。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，涵蓋主從復(fù)制、多主復(fù)制和無主復(fù)制等模式，探討其實(shí)現(xiàn)原理、一致性保障機(jī)制以及對系統(tǒng)性能和可用性的影響。2、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)遷移和數(shù)據(jù)整合是常見的操作。請?jiān)敿?xì)闡述數(shù)據(jù)遷移的策略和方法，包括在線遷移和離線遷移，以及數(shù)據(jù)整合過程中的數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換和融合技術(shù)。分析在大規(guī)模數(shù)據(jù)遷移和整合過程中可能遇到的問題和解決方案。3、（本題5分）論述在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)分區(qū)的索引重建策略，分析如何在分區(qū)調(diào)整或數(shù)據(jù)量變化時(shí)合理重建索引，保證查詢性能。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何處理數(shù)據(jù)的版本控制和多版本并發(fā)控制，分析版本的生成、存儲(chǔ)和管理，以及對并發(fā)操作和查詢的支持。5、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)查詢的語義理解和優(yōu)化，分析如何準(zhǔn)確理解用戶的查詢意圖，進(jìn)行查詢重寫和優(yōu)化，以提高查詢的準(zhǔn)確性和性能。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某物流企業(yè)需要與海關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫接口，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和合規(guī)性檢查，同時(shí)提高數(shù)據(jù)交換的效率。2、（本題10分）一個(gè)大型電商平臺每天處理海量的交易數(shù)據(jù)，為了提高系統(tǒng)的性能和可用性，決定采用分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。請為該電商平臺設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方案，包括選擇合適的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品、數(shù)據(jù)分區(qū)方式、索引設(shè)計(jì)等，并闡述如何進(jìn)行查詢優(yōu)化以